福建福安赤路钼矿床地质特征及成矿模式探讨_林国珍.pdf

福 建 地 质 Geology Fujian 24第 42 卷福 建 地 质 Geology Fujian 收稿日期：2022-09-28 作者简介：林国珍（1967-），男，高级工程师，地质矿产专业。福建福安赤路钼矿床地质特征及成矿模式探讨林国珍（福建省第四地质大队，宁德，352100）摘 要 福安赤路钼矿产于燕山晚期第四次侵入似斑状中细粒花岗岩及晚侏罗世赤水组上段流纹质晶屑凝灰熔岩接触带上，内带矿体呈似层状、透镜状，外带矿体呈脉状。区内花岗岩是在早白垩世中酸性-酸性系列岩浆喷发之后，在燕山晚期第四次入侵，经长期分异演化的超酸性花岗岩；钼矿的成矿时间在花岗岩形成之后,正长斑岩形成之前。综合分析矿床成矿地质背景和地质特征，认为该矿床为岩浆期后中高温热液型。关键词 钼矿床 地质特征 成因探讨 成矿模式 福安赤路 中图分类号：P618.65 文献标识码：A 文章编号：1001-3970(2023)01-0024-08Discussion on Geological Characteristics and Metallogenic Mode of Chilu Molybdenum Deposit in Fuan City,Fujian ProvinceLin Guozhen(The Forth Geologic Party of Fujian Province，Ningde，352100)AbstractAbstract Fuan Chilu molybdenum ore is produced in the contact zone of the fourth granular granular granite in the late Yanshan period and the upper section of the late Jurassic Chishui Formation.The inner band ore body is layered and lens-shaped,and the outer belt ore body is pulse-shaped.The granite in the area is a super-acidic granite that evolved for the fourth time in the late Yanshan period after the eruption of acid-acidic series of magma in the early Cretaceous.The mineralization time of molybdenum ore is before the formation of normal porphyry after granite formation.The geological background and geological characteristics of the deposit are considered as medium-high temperature hydrothermal type after magmatic period.KeywordsKeywords molybdenum deposit,geological characteristics,genetic exploration,metallogenic mode,Chilu area of Fuan city福安赤路钼矿床于 2010 年 4 10 月经补充详查地质工作，基本查明矿区钼矿体 33 个，其中内带钼矿体 12 个，外带钼矿体 21 个。估算的钼矿资源量（332+333）为中型规模，矿床钼平均品位为 24 第 1 期林国珍：福建福安赤路钼矿床地质特征及成矿模式探讨 25 第 1 期0.115%。在以往研究人员的研究成果基础上1-3，根据成矿地质背景、矿体地质特征、矿石矿物组合及成矿物质来源等特征，探讨其矿床成因，建立赤路钼矿成矿模式，认为该矿床工业类型属广义斑岩型钼矿。1 区域地质背景区域上福安赤路钼矿位于闽东火山断坳带北段，政和大埔北东向断裂带及福安南靖北东向断裂带交会处,寿山早白垩世火山喷发盆地东北缘,成矿区带属于浦城宁德铜钼银多金属成矿带西南段4。主要出露地层为赤水组上段陆相中酸性酸性熔岩及下段火山碎屑-沉积岩系、早白垩世石帽山群火山岩。基底地层为新元古代龙北溪（岩）组变质岩，呈“构造天窗”出露（图 1）。区域上侵入岩主要有燕山早期二长花岗岩和燕山晚期似斑状中粗粒花岗岩、钾长花岗岩、似斑状中细粒花岗岩、正长斑岩、花岗斑岩等。构造以断裂为主，发育有北东向、北西向、近南北向 3 组，以北东向为主的断裂裂隙带控制主要钼矿床的分布图 1 福安赤路矿区钼矿区域地质图Fig.1 Regional geological map of Chilu molybdenum mine in Fuan city1石帽山群上组上段；2石帽山群下组上段；3石帽山群下组下段；4赤水组下段；5赤水组上段；6龙北溪组；7燕山晚期第四次侵入花岗斑岩；8燕山晚期第三次侵入细粒钾长花岗岩；9燕山晚期第三次侵入含黑云母花岗岩；10燕山晚期第四次侵入似斑状中细粒花岗岩；11燕山晚期第二次侵入二长花岗岩；12燕山晚期第二次侵入花岗斑岩；13燕山早期第二次侵入二长花岗岩；14燕山晚期第四次侵入石英正长斑岩；15燕山晚期第一次侵入石英闪长玢岩；16早白垩世石英二长斑岩；17压性断层/压扭性断层；18火山口；19矿床/矿（化）点；20钼矿/铜矿；21钨矿/铁矿；22银矿/铅锌矿；23多金属矿；24工作区范围 福 建 地 质 Geology Fujian 26第 42 卷及规模。2 矿区地质特征2.1 地层矿区出露地层简单，主要为晚侏罗世赤水组上段，主要岩性有流纹质晶屑凝灰熔岩和流纹质角砾熔岩5。流纹质晶屑凝灰熔岩主要在矿区中部，呈北东东向带状分布,为区内主要贮矿围岩之一。流纹质角砾熔岩呈北东东向平行侧列展布，与流纹质晶屑凝灰熔岩为渐变关系，但矿化蚀变较差。2.2 构造矿区控矿构造以断裂为主，可分为 3 组。第 1组为北东向断裂，具长期多次活动特点，控制了成矿矿体的延伸方向；第 2 组为北西向张扭性断裂，与北东向断裂联合控制矿床的展布；第 3 组为近南北向断裂，以扭性及压扭性陡倾斜为主，控制矿脉的产出。2.3 侵入岩矿区位于赤路复式岩体的南侧，侵入岩较发育，主要发育有燕山晚期第四次侵入似斑状中细粒花岗岩，脉岩有次斜长花岗斑岩、闪长玢岩、辉绿玢岩、石英正长斑岩等。岩石具硅化、钾长石化、云英岩化、辉钼矿化、黄铁矿化，为内带钼矿体的贮矿围岩，分中心相、边缘相。内带矿体与边缘相似斑状中细粒花岗岩紧密相随，岩体顶面隆起，边缘相厚，矿体较厚，边缘相薄，则矿体厚度变小；中心相位于边缘相之下为花岗岩。该岩体多隐伏于火山岩之下，地表仅见于矿区北部。2.4 围岩蚀变围岩蚀变极为强烈，主要有钾长石化、钠长石化、云英岩化、硅化、绢云母化、黄铁绢英岩化、青磐岩化。蚀变具明显分带性，按形式可分为线型脉侧分带和面型水平-垂直分带 2 种。线型脉侧分带以矿化蚀变脉体为中心，由内往外可分为钾长石化带云英岩化带钠长石化带细晶云英岩化带硅化带。面型水平-垂直分带以穹状体为中心向外及由下向上可分为钾长石化带钾长云英岩化带硅化云英岩化带硅化带硅化绢云母化带青磐岩化带（图 2）。3 矿床地质特征赤路钼矿体贮存于燕山晚期第四次侵入似斑状中细粒花岗岩及晚侏罗世赤水组上段流纹质晶屑凝灰熔岩接触带上，与岩浆侵入、火山岩盖层屏蔽以及断裂构造活动密切相关。钼矿具细脉状、细脉浸染状分布特点。区内钼矿体可分为内带钼矿体及外带钼矿体。外内带钼矿体以花岗岩顶面为界，呈“”字形分布。共圈定 33 个钼矿体，其中，外带钼矿体21 个、内带钼矿体 12 个；主矿体有外带 1F，内带101-1、101-2、101-3 等 4 个。3.1 主要矿体地质特征3.1.1 外带钼矿体外带钼矿体是在花岗岩上部火山岩中，含钼细脉主要受北西向构造以及北北西向、近南北向构造裂隙群控制，呈陡倾脉状。外带钼矿体位于北东东向构造与北西向构造复合部位，部分裸露地表，大部分隐伏于地下，贮存于具细脉状、网脉状云英岩化、硅化流纹质晶屑凝灰熔岩中。外带钼矿体形态为脉状。矿体走向 300 315，倾向南西，倾角 65 75。矿体长为 634 m，地表出露长为456 m；厚度一般为 5 30 m。3.1.2 内带钼矿体内带钼矿体是在下部花岗岩及其顶面附近，含钼细脉主要受花岗岩原生构造裂隙及叠加北北西向、近南北向构造裂隙控制，沿花岗岩顶面呈缓倾似层状透镜状。内带钼矿体大部分产于流纹质晶屑凝灰熔岩下伏，隐伏于深部，主要在花岗岩顶面下约 150 m 范围内分布,为细脉状、细脉浸染状钼矿体。矿体总体受花岗岩顶面缓倾角穹形隆起控制，呈缓倾角似层状透镜状，自花岗岩顶面往下依次分布 1 5 层缓倾钼矿体，其中第 1 至第 3 层规模大，为主矿体，第 4，5 层零散的为小矿体。区域内共圈出 101-1、101-1-1、101-1-2、101-2、101-3、101-4-1、101-4-3、101-4-4、101-4-5、101-4-6、101-5-1、101-5-4 内带钼矿体 12 个，其中 101-1、101-2、101-3 为主矿体。101-1 矿体为内带钼矿体第一层矿，沿花岗岩顶面附近呈似层状透镜状分布。南北长为 858 m，东西宽为 1 156 m。矿体南北走向，倾向东或西，林国珍：福建福安赤路钼矿床地质特征及成矿模式探讨 27 第 1 期1晚侏罗世赤水组上段流纹质晶屑凝灰熔岩；2辉绿玢岩脉；3闪长玢岩脉；4石英正长斑岩；5燕山晚期第四次侵入似斑状中细粒花岗岩；6外带矿体及编号；7内带矿体及编号；8低品位矿体及编号；9石英-绢云母化强石英绢云母化带；10脉状石英-绢云母化带；11钾长石化；12钾长云英岩化；13硅化云英岩化；14硅化；15硅化绢云母化；16青磐岩化；17平硐；18钻孔及编号；19槽探及编号倾角 5 30。101-2 矿体为内带钼矿体第二层矿，位于花岗岩顶面以下1030 m，距101-1矿体下部515 m，近平行分布，呈似层状透镜状。南北最大长 944 m，东西宽为 1 040 m，矿体走向东西，倾向东或西，倾角 5 33。101-3 矿体为内带钼矿体第三层矿，位于花岗岩顶面以下 20 50 m，距 101-2 矿体下部 15 30 m，近平行分布，呈似层状透镜状。南北长为830 m，东西宽为 1 080 m，矿体南北走向，倾向东或西，局部隆起，倾角小于 15。3.2 矿石特征赤路矿区矿石主要金属矿物为辉钼矿、黄铁矿，次为黑钨矿、磁铁矿、黄铜矿，氧化矿物为钼华、彩钼铅矿。矿石结构呈自形、半自形-他形鳞片状单晶及集合体产出，构造以细脉状、细脉浸染状为主，星点状、晶洞状、薄膜状为次。4 矿石类型按矿石矿物共生组合划分，矿区矿石自然类型可分为 3 种：黄铁矿-辉钼矿矿石类型、磁铁矿-黄铁矿-辉钼矿矿石类型、黄玉-黑钨矿-辉钼矿矿石类型。其中以黄铁矿-辉钼矿矿石类型为主，是区内代表性的矿石类型。按矿石结构构造划分矿石类型，可分为 4 种：细脉状矿石类型、细脉浸染状矿石类型、薄膜状烟雾状矿石类型、角砾状矿石类型。以细脉状矿石类图 2 福安赤路矿区钼矿 8 线蚀变垂直分带地质剖面图Fig.2 Geological profile of vertical zonation of No.8 line alteration of Chilu molybdenum mine in Fuan city 福 建 地 质 Geology Fujian 28第 42 卷型及细脉浸染状矿石类型为主。5 成矿期及成矿阶段根据矿区矿化蚀变、矿石类型及其产出特征，赤路钼矿床的形成大致经历 5 个成矿期和 6 个成矿阶（表 1）。6 控矿地质条件赤路钼矿床形成与岩浆、构造活动及岩石物理化学性质是紧密相关的，其中以构造活动占重要的地位。6.1 岩浆岩控制条件6.1.1 主要成矿母岩（1）据 1 5 万水系沉积物测量资料，Mo 元素在燕山晚期第四次侵入似斑状中细粒花岗岩中含量高，富集趋势明显，平均为 3.6310-6，为福建省 Mo 平均值（1.3110-6）的 2.8 倍。圈出的 Mo异常分布位置、形态、规模与似斑状中细粒花岗岩空间展布吻合。（2）燕山晚期第四次侵入似斑状中细粒花岗岩是主要的成矿母岩，呈北东东向带状延展，沿岩体接触带分布面型蚀变带，与岩体空间分布具有高度的相似性。说明该期原岩岩浆熔融体本身富含钼的热水熔液，在一定的构造控制条件下就可能形成工业矿体。6.1.2 岩体形态对矿体的控制作用燕山晚期第四次侵入似斑状中细粒花岗岩，为一由南向北侵入的近似“”形岩株，其北段翘起，南段隐伏在流纹质晶屑凝灰熔岩之下。钼矿体贮存空间总体上位于岩体翘起部位，该处矿化富集除构造因素外，由于岩体形态由陡变缓，易于形成张性裂隙聚集的构造环境，为矿液集中提供了良好的空间。内带主矿体与岩体顶面隆起相关，反映了岩体形态与矿体的相互依存关系。6.1.3 侵入岩岩相对应矿体的控制作用似斑状中细粒花岗岩，分中心相、边缘相，内带矿体与边缘相似斑状中细粒花岗岩紧密相随。岩表 1 福安赤路矿区钼矿成矿期及成矿阶段划分 福建省第四地质大队，福建省福安市赤路矿区钼矿补充详查地质报告，2010。Table 1 Mineralization period and metallogenic stage division of Chilu molybdenum mine in Fuan city成矿期成矿阶段特征气成高温热液期黄玉-黑钨矿-辉钼矿阶段,形成晶洞状矿石似斑状中细粒花岗岩在上覆火山岩的屏蔽条件下，含矿热液进入高温热液阶段早期，在岩体接触带形成钾长石化及少量钠长石化和黑云母化。该阶段辉钼矿呈稀疏浸染状热液接触交代期钾长石化、云英岩化、硅化、黄铁绢英 岩化、绢云母化、青磐岩化等各种矿化 蚀变并伴随浸染状辉钼矿阶段在岩浆期后成矿热液阶段，岩体渐有裂隙分布，并有线状钾长石化、云英岩化蚀变，含矿热液中辉钼矿、黑钨矿、石英相继沉淀。该阶段辉钼矿呈浸染状中高温热液期黄铁矿-辉钼矿阶段该阶段进入钼沉淀的全盛期，总的成矿地质环境温度下降至中温，形成花岗岩内网脉状内带钼矿体及流纹质晶屑凝灰熔岩内部外带脉状钼矿体磁铁矿-黄铁矿-辉钼矿阶段黄铜矿-辉钼矿阶段低温热液期方解石、高岭石、蛋白石等低温矿物析 出呈脉状切穿先期形成的矿脉表生风化期钼矿、钼华、褐铁矿阶段为原生矿石露出地表后氧化形成的钼矿、钼华、褐铁矿林国珍：福建福安赤路钼矿床地质特征及成矿模式探讨 29 第 1 期体顶面隆起，边缘相厚，则矿体较厚；边缘相薄，则矿体厚度变小。6.2 构造控制作用6.2.1 构造对蚀变带的控制北东东向构造带是长期多次反复活动的构造，对变质岩、火山岩、花岗岩、正长斑岩等均有控制作用。区域上贮存于火山岩和花岗岩中断续长约10 km 的矿化蚀变脉带均受北东东向构造控制。6.2.2 构造对矿体的控制构造控矿主要表现在对矿体形态、产状、规模及质量等方面的控制。外带矿体受北北西向、近南北向及北西向构造的叉支状裂隙群联合控矿。北北西向、近南北向裂隙是区域性的含矿构造，赤路钼矿区该组合含矿较好，与矿区北西向的叉支状裂隙群控矿有关。赤路钼矿床花岗岩顶面隆起与区域构造联合对矿体控制，似斑状中细粒花岗岩在区域北东东向构造的控制下，呈岩株状上侵与流纹质晶屑凝灰熔岩接触，在岩体顶面穹形隆起部位，具有良好屏蔽环境，接触带上部流纹质晶屑凝灰熔岩蚀变弱；接触面下部花岗岩中网脉状含钼云英岩、黄铁绢英岩岩脉极为发育，形成内带钼矿体。6.3 岩性控制条件福安赤路矿区钼矿化多集中在流纹质晶屑凝灰熔岩中，该岩石陡倾角裂隙发育，断续的流动构造分布普遍，岩石中凝灰质细屑较多，岩石性脆孔隙率较大，均有利于含矿热液交代成矿体，相比之下，致密块状的角砾凝灰熔岩和次斜长花岗斑岩钼矿化较差。7 矿床成因（1）从成矿温度分析，区内岩石具强烈钾长石化、云英岩化、硅化、黄铁矿化等热液蚀变。金属矿物共生组合特征及 38 件长石、石英单矿物爆裂测温为 330 370，说明成矿温度高。（2）成矿溶液性质根据蚀变花岗岩、火山岩及辉钼矿 pH 值测定结果分析：pH 值为 7.63 10.22，平均值为 9.56；Eh 值为-300 -505，平均值为-437，表明钼矿是在碱性阶段较强的还原条件下形成。（3）据 37 件硫同位素样分析成矿物质来源，34S 平均为 4.90。硫同位素组成中 34S 值接近0，34S 值高度集中，具塔式分布特点。另外，似斑状中细粒花岗岩，18O 值为+7.40%+8.8%，均值为+8.10%，在型花岗岩氧同位素 18O 值为1.79%9.4%，变化范围狭窄，19 件锶同位素值中，87Sr/86Sr 初始比值为（0.704 30.001 0）。据石英氧同位素计算，石英是在矿化水 14OH2O 值为+1.01 +2.01 的热水溶液中沉淀出来的，此溶液是源于岩浆萃取地下水的佐证。测试结果反映该区成矿物质来源于地壳深部或上地幔岩浆热液，成矿部位为岩体内外接触带，浅成或超浅成岩浆促使围岩蚀变，成矿元素迁移，在有利的构造部位富集成矿。（4）成矿压力及成矿深度根据“台湾海及其周边地区构造岩浆演化与成矿作用”6，有关福安赤路钼矿研究成果中，据矿区围岩和矿石的压力测定，矿床的成矿压力约 500105 Pa，由此推测赤路钼矿成矿作用是在上覆火山岩厚约 2 km 的中深-中浅深度缺氧的封闭环境内成矿。（5）根据花岗岩中 13 件锶同位素样分析成矿时代，其中 6 件样品落在锶同位素年龄等时线上，锶同位素年龄为（1154）Ma。云英岩中白云母钾-氩同位素年龄值为 80.7 Ma，由此笔者认为区内花岗岩形成时代是在早白垩世中酸性-酸性系列岩浆喷发之后，在燕山晚期第四次入侵，经长期分异演化的超酸性花岗岩,推测钼矿的成矿时间在 95 70 Ma。综上所述，晚侏罗世赤水组火山岩形成之后，早白垩世火山活动沿北西向大断裂喷发，形成早白垩世石帽山火山喷发盆地。燕山晚期源于地壳深部，经高度分异的超酸性花岗岩，在北西向、北北东向构造的诱导下，在半浅成-浅成环境中，被动侵位于晚侏罗世赤水组上段火山岩中。深源熔浆入侵带来丰富的含矿热液，并融入介质中的天水、地下水，在碱性阶段还原环境，含矿热液中有益组分在花岗岩接触带及火山岩构造有利部位沉淀，上部火山岩、福建省第四地质大队，福建省福安市赤路矿区钼矿补充详查地质报告，2010。福 建 地 质 Geology Fujian 30第 42 卷下部花岗岩中矿脉联合组成一个复杂形态的的高-中温热液为主，气成高温热液为次的细脉浸染状斑岩型钼矿床。8 成矿模式福安赤路钼矿床工业类型，与国内典型斑岩型钼矿床对比，具类似的地质特征。（1）处于太平洋板块与欧亚板块俯冲陆壳前缘，具岛弧性质的火山活动带的这一大区域地质背景中，矿区位于北东向、北西向 2 组大断裂带交会及火山喷发盆地附近成矿。（2）国内与钼矿相关的侵入体，属钙碱性岩浆体系。福安赤路钼矿床与成矿相关的似斑状中细粒花岗岩，皮科克钙碱指数 59.40%，属于钙碱系列岩浆产物。（3）与成矿相关的超酸性花岗岩，为半深成-浅成被动侵位岩体，接触带附近多成因的构造裂隙联合控矿，矿体形态产状受岩体顶面波状起伏的接触带制约。花岗岩外带火山岩中钼矿体，在多期叠加的构造部位钼矿富集。（4）具有一套与地质环境相匹配的并具垂直、水平分带的高温及高-中温热液蚀变带。（5）钼矿石具细脉状、细脉浸染状构造，呈中-中低品位。根据区域成矿地质背景、矿区地质、矿体地质、矿石矿物组合、矿石的结构构造、围岩蚀变、成矿物质来源等特征，认为赤路矿床为斑岩型钼矿床。根据综上所述特征，建立福安赤路矿区钼矿成矿模式(图 3)。中侏罗世后，古太平洋板块向欧亚大陆板块碰撞俯冲-岩石圈消减，中国东南沿海进入活动大陆边缘造山阶段，火山活动十分强烈，形成浙闽粤大面积钙碱系列酸性火山侵入杂岩陆相火山构造岩浆图 3 福安赤路矿区钼矿成矿模式图Fig.3 Mineralization pattern diagram of Chilu molybdenum mine in Fuan city1晚侏罗世赤水组上段流纹质晶屑凝灰熔岩；2燕山晚期第四次侵入似斑状中细粒花岗岩；3石英正长斑岩；4内带矿体及编号；5外带矿体及编号；6低品位矿体及编号；7后期岩浆侵入顶托应力方向；8滑托应力方向；9热液上侵花岗岩中 MO 元素析出带入早期形成滑托构造中沉淀成矿林国珍：福建福安赤路钼矿床地质特征及成矿模式探讨 31 第 1 期带。古太平洋板块活动后期，挤压应力松弛、伸展以及底侵作用等，使重熔的岩浆不断上涌形成复式岩体，在岩浆热液的驱动下，早期岩石中 Mo 等成矿元素被萃取，进入以硅质为主的热液载体中，贯入充填于岩浆上涌过程中形成的穹窿构造裂隙带中，形成矿体、矿化体及有关岩石蚀变。9 找矿方向（1）在我国东南沿海中生代陆相火山构造岩浆带碱性花岗岩分布区，尤其是在多组深大断裂构造交会地段，是寻找与似斑状中细粒花岗岩岩体有关的斑岩型钼矿床有利地段。（2）1 20 万及 1 5 万土壤地球化学及水系沉积物中钼元素异常是钼矿床重要的找矿标志。（3）燕山晚期似斑状中细粒花岗岩与围岩接触带周围，且具有较强含辉钼矿的云英岩化、黄铁绢英岩化、硅化、钾长石化等线状面状蚀变组合，是寻找斑岩型钼矿床重要的找矿标志。（4）沿矿化蚀变脉带出露古采硐或废炉碴钼矿石，地表矿石露头、冲沟、矿化转石等是钼矿直接的找矿标志。资料来源：本文根据 2010 年福建省福安市赤路矿区钼矿补充详查地质报告编写而成，系集体劳动成果。参 考 文 献1 黄昌旗.福建福安赤路宁德九曲岭地区钼铜多金属矿找矿前 景分析.福建地质，2009，28（4）.2 雷广文.闽东地区钼矿床控矿因素与成矿模式探讨.福建地质，2010，29（3）.3 陈桂全.福建福安赤路周宁咸格地区钼铜多金属矿地质特征 及找矿远景分析.福建地质，2017，36（4）.4 福建省地质矿产局.福建省区域地质志.北京:地质出版社，1985.5 福建地质矿产勘查开发局.福建省地质图说明书（1 50 万）.福州:福建地质出版社,1998.6 高天钧,王振民,吴克隆，等.台湾海及其周边地区构造岩浆 演化与成矿作用.北京:地质出版社，1999.